(57)【要約】  鉄道車両の構体１は、側外板１１と、妻構体３と、ガイド板１４とを備えている。側外板１１は、車体の車幅方向両端部に位置している。妻構体３は、妻外板７と隅柱５とを含んでいる。妻外板７は、車体の長手方向両端部に位置しており、隅柱５は、車体の四隅に位置し、隣接する妻外板７と側外板１１とに接合されている。ガイド板１４は、車外から隅柱５を覆うように側外板１１に設けられている。ガイド板１４は、傾斜部１４ａと、接合部１４ｂとを有する。傾斜部１４ａは、隅柱５の前に配置され、前記側外板に向かって後方に傾斜している。また、接合部１４ｂは、傾斜部１４ａに繋がり、側外板１１に車幅方向外側から重ね合わせて接合されている。
2011021323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の車幅方向両端部に夫々位置している側外板と、
前記車体の長手方向両端部に夫々位置している妻外板と、前記車体の四隅に夫々位置し、隣接する前記側外板と前記妻外板とに接合されている隅柱とを含む妻構体と、
前記隅柱より長手方向及び車幅方向外方に配置されているガイド部材とを備え、
前記ガイド部材は、前記隅柱の長手方向外方において前記側外板に向かって長手方向内方に傾斜している傾斜部と、該傾斜部に繋がって長手方向に延在し、前記側外板の前端部を覆う被覆部とを有している、鉄道車両の構体構造。
【請求項２】
前記ガイド部材と前記隅柱との間に配置され、前記ガイド部材を長手方向内方から支持しているガイド支持部材を更に備えている、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項３】
車両幅方向外方から内方に向けて、前記ガイド部材、前記側外板、前記隅柱の順で配置されて接合されている、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項４】
前記側外板の内側に設けられ、前記長手方向に延在している骨部材と、
前記骨部材に接合され、前記隅柱を長手方向内方から支持している隅柱支持部材とを更に備えている、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項５】
前記骨部材は、前記長手方向の衝撃を受けると前記車幅方向外側に折れ曲る脆弱部を有している、請求項４に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項６】
前記骨部材は、幕帯又は腰帯である、請求項４に記載の鉄道車両の構体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両等の車両の構体構造に関し、特に、オフセット衝突時の衝撃を緩和する対策が施されている鉄道車両の構体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示すように、相対向して走行する２つの鉄道車両３１，３２のうち一方の車両（以下、「対向車両」ともいう）３１が線路から脱線して他方の車両（以下、「走行車両」ともいう）３２の一部分に衝突する衝突をオフセット衝突といい、鉄道車両では、このオフセット衝突に対して様々な対策が講じられている。オフセット衝突の対策として、例えば、特許文献１及び２のように側構体をダブルスキン構造にして側構体の剛性を高めたり、衝突時に双方の車両３１，３２が離れるように車両３１，３２の側構体の前端部に傾斜面を形成したりすることが有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９５５８０７号公報（段落００１２〜００１４および図４）
【特許文献２】特開２００８−２０１３１３号公報（図３、図６参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のダブルスキン構造は、比重が比較的小さいアルミニウム合金を使用するアルミニウム合金製車両に適用されている。アルミニウム合金よりも比重が大きいステンレス鋼が使用されるステンレス製車両では、車両重量が大きくなるため、一般的にシングルスキン構造が適用されている。シングルスキン構造の構体では、その製造工程を容易にするために、先に隅柱が接合された妻外板が台枠に取付けられ、その後から側外板が台枠に取付けられる。その際、側外板は、その前端部を外側から重ね合わせるようにして隅柱に取付けられている。それ故、側外板の前端部が外側に露出する。このように側外板の前端部が外側に露出しているので、走行車両３２がオフセット衝突したときに側外板の前端部を引っ掛ることがあり、前端部を引っ掛けたまま走行車両３２が進み、その結果、側外板が隅柱から剥がされることがある。【０００５】
また、シングルスキン構造の場合、ダブルスキン構造のように側外板と隅柱とを突合せて連続溶接することができず、例えば、側外板を隅柱にスポット溶接しなければならない。つまり、側外板と隅柱とが点でしか接合されていない。それ故、ステンレス製車両では、特許文献１及び２に開示されるアルミニウム合金製車両に比べてオフセット衝突時において側外板が剥がれることがあるという課題がある。【０００６】
なお、この課題は、シングルスキン構造を適用するステンレス製車両における特有の課題であるかのように見える。しかし、アルミニウム合金製車両であっても側外板と隅柱とが重ね合わされて溶接されて側外板の前後両端部が露出していれば、同様の課題が生じる。【０００７】
本発明は、オフセット衝突時に対して安全性を向上させた鉄道車両の構体構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の鉄道車両の構体構造は、車体の車幅方向両端部に夫々位置している側外板と、前記車体の長手方向両端部に夫々位置している妻外板と、前記車体の四隅に夫々位置し、隣接する前記側外板と前記妻外板とに接合されている隅柱とを含む妻構体と、前記隅柱より長手方向及び車幅方向外方に配置されているガイド部材とを備え、前記ガイド部材は、前記隅柱の長手方向外方において前記側外板に向かって長手方向内方に傾斜している傾斜部と、該傾斜部に繋がって長手方向に延在し、前記側外板の前端部を覆う被覆部とを有しているものである。【０００９】
本発明に従えば、ガイド部材の被覆部が車幅方向外側から側外板の前端部を覆い、また傾斜部が側外板の前端部の長手方向外方に配置されているので、側外板の前端部がガイド部材より内側に位置している。それ故、オフセット衝突時に対向車両が側外板の前端部に直接当たることがなく、対向車両が側外板の前端部を引っ掛けて隅柱から側外板を剥がすことを防ぐことができる。【００１０】
また、本発明では、ガイド部材の傾斜部が傾斜しているので、オフセット衝突の際、傾斜部が衝突した対向車両を自身の車両から離す方向に相対的に受け流すことができる。これにより、車両が受ける衝突荷重を抑えることができ、衝突時に側外板と隅柱との接合部分に前後方向に作用する剪断力を抑えることができる。また、傾斜部によって衝突荷重の一部分を車幅方向に逃すことができ、これによっても前記剪断力が抑えられる。このように剪断力を抑えることで側外板が隅柱から剥がれることを防ぐことができる。更に、車幅方向に逃がした力によりガイド部材が側外板を隅柱に押付ける。それ故、隅柱から側外板が剥がれることを抑制できる。【００１１】
このように本発明の鉄道車両の構体構造に従えば、隅柱から側外板が剥がれることを更に抑制できるようになっているので、安全性が更に向上している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、オフセット衝突時に対して安全性を向上させた鉄道車両を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の鉄道車両の構体を前方から見た正面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す切断線Ａ−Ａで切断した構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図２（ａ）に示す切断線Ｃ−Ｃで切断したときの拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示す切断線Ｂ−Ｂで切断した構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図３（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄで切断したときの拡大断面図である。
【図４】本発明に係る第２乃至４実施形態の鉄道車両の構体を前方から見た正面図である。
【図５】図４に示す切断線Ｅ−Ｅで切断した構体の一部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る第３実施形態の鉄道車両の構体を図４に示す切断線Ｅ−Ｅで切断したときの構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図６（ａ）に示す矢符Ｆの方向に見たときの拡大図である。
【図７】（ａ）は、本発明に係る第４実施形態の鉄道車両の構体を図４に示す切断線Ｅ−Ｅで切断したときの構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図７（ａ）に示す矢符Ｇの方向に見たときの拡大図である。
【図８】相対向して走行する２つの鉄道車両がオフセット衝突した時の状態を示す図であり、（ａ）がオフセット衝突する時の鉄道車両を上から見た平面図であり、（ｂ）がオフセット衝突する鉄道車両を側面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、前述する図面を参照しながら、本発明に係る第１〜４実施形態の鉄道車両の構体１，１Ａ〜１Ｃについて説明する。各実施形態における方向の概念は、鉄道車両の進行方向を前方とし、前方を向いたときの方向の概念と一致している。ここで、車両前後方向は、双方向である車両長手方向（以下、単に「長手方向」ともいう）に対応している。また、長手方向外方は、双方向のうち車内から車外に向かう方に対応し、長手方向内方は、双方向のうち車外から車内に向かう方に対応する。車両左右方向は、双方向の車両幅方向（以下、単に「車幅方向」ともいう）に対応している。車幅方向外方は、双方向のうち車内から車外へと向かう方に対応し、車幅方向内方は、双方向のうち車外から車内に向かう方向に対応しいている。以下に説明する鉄道車両の構体１，１Ａ〜１Ｃは、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は、以下のような実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【００１５】
［第１実施形態］
鉄道車両では、複数の車両が連結されており、先頭及び最後尾の車両の間に中間車両を有している。各車両は、線路上を走行可能に構成された２つの台車（図示せず）を有している。２つの台車は、各車両において長手方向に離れて位置し、それらの上には、図示しない空気ばねを介して構体１が載せられている。構体１は、大略的に中空の直方体形状、つまり箱型になっており、その中には乗客又は貨物を収容する空間が形成されている。構体１は、その底部に図１に示すような台枠２を有している。
【００１６】
＜台枠＞
台枠２は、平面視で大略的に矩形状になっており、２つの台車の上に載せられている。台枠２の左右両端部には、側構体４（図２参照）が夫々立設され、台枠２の前後両端部には、妻構体３が夫々立設されている。つまり、妻構体３が長手方向両端部に夫々位置し、側構体４が車幅方向両端部に夫々位置している。これら妻構体３及び側構体４は、隣接するもの同士が後述する隅柱５によって繋がれている。そして、側構体４及び妻構体３上には、図示しない屋根構体が設けられており、台枠２、２つの側構体４、２つの妻構体３、及び屋根構体によって、箱型の構体１が構成されている。
【００１７】
＜側構体＞
側構体４は、図１及び２に示すように側外板１１と、複数の側柱１２と、複数の側けた１３とを有している。側外板１１は、左側又は右側から見た側面視で大略的に前後方向に長尺な直方形状の板部材であり、正面視で下裾が内側へと窄んでいる。側外板１１の下端は、台枠２に接合され、上端は、屋根構体まで延在している。側外板１１には、複数の窓（図示せず）が前後に間隔をあけて形成されており、側外板１１の内側には、この窓を避けるようにして複数の側柱１２及び複数の側けた１３が固定されている。側柱１２は、上下に延在するように窓と窓の間に設けられている。このように設けられた２つの側柱１２の間に側けた１３が設けられている。側けた１３は、幕帯や腰帯等のような骨部材であり、前後方向に延在している。本実施形態では、側けた１３は、窓よりも下側に３つ設けられ、窓よりも上側に１つ設けられている。なお、側けた１３の数及び位置は、前述の数及び位置に限定されない。
【００１８】
＜妻構体＞
妻構体３は、妻外板７、貫通路柱８、かもい９、桟部材１０、アーチ桁６及び隅柱５を有している。妻外板７は、前方から見た正面視で大略的に逆Ｕ字状の板部材であり、台枠２に立設されている。妻外板７の上端は、アーチ桁６まで延在しており、妻外板７の左右中央にある空間は、貫通路７ａを成している。貫通路７ａの両側には、貫通路７ａに沿って貫通路柱８が夫々立設されており、貫通路７ａの上側には、かもい９が設けられている。貫通路柱８は、台枠２からアーチ桁６まで延在しており、かもい９は、これら２つの貫通路柱８の間を渡すように左右に延在している。また、妻外板７の内側には、貫通路柱８より外側に断面ハット状の複数の桟部材１０が設けられている。桟部材１０は、左右に延在しており、上下方向に間隔をあけて妻外板７に取付けられている。
【００１９】
＜隅柱＞
隅柱５は、台枠２の前後両端部に１対ずつ配置される。つまり、隅柱５は、車体の四隅に夫々位置している。また、一対の隅柱５は、前述するように妻構体３の一部を構成し、図１及び図２に示すように、隣接する妻外板７の左端部及び右端部に夫々接合されている。また、一対の隅柱５は、隣接する側外板１１にも接合されており、隣接する妻外板７と側外板１１とを繋いでいる。このように構成される隅柱５は、大略Ｌ字状の板状の部材であり、左右に延在する部分が妻外板７の内面に接合され、前後に延在する部分が側外板１１の内面に接合されている。また、隅柱５は、上下方向に延在しており、その下端が台枠２まで達し、その上端がアーチ桁６まで達している。
【００２０】
＜ガイド板＞
また、構体１は、ガイド板１４を備えている。ガイド部材であるガイド板１４は、上下方向に延在しており、隅柱５毎に設けられている。ガイド板１４は、隅柱５より外側に配置され、車外から隅柱５を覆っている。なお、鉄道車両では、往路と復路とで進行方向を反転させるため、往路で後側に位置していた２つの隅柱５が復路では前側に位置するようになる。それ故、往路及び復路で共にオフセット衝突対策を講じるべく同じ形状のガイド板１４が前後及び左右対称に夫々設けられている。以下では、前側に配置される一対の隅柱５を夫々覆うガイド板１４の構成についてだけ説明し、それらに対して前後対称に設けられた後側の２つのガイド板１４の構成については、説明を省略する。なお、図２及び図３では、前側の左隅に配置される隅柱５の付近が図示されている。
【００２１】
ガイド板１４は、上下方向に延在する大略Ｌ字状の板部材であり、傾斜部１４ａと、接合部１４ｂとを有している。傾斜部１４ａは、大略左右方向（つまり、車幅方向）に延在する板状の部材であり、前記隅柱５の前面を全て覆うようにその前（つまり、長手方向外方）に配置され、側外板１１に向かって（つまり車幅方向外側に向かって）後方（つまり、長手方向内方）に傾斜している。これにより、傾斜部１４ａには、前記隅柱５の前面を全て覆うように車幅方向に延在し、側外板１１に向かって後方（つまり、長手方向内方）に傾斜する傾斜面Ｓが形成される。また、傾斜部１４ａは、車幅方向外側の端部に接合部１４ｂが繋がっている。ガイド部材の被覆部である接合部１４ｂは、大略的に平板状になっており、傾斜部１４ａの外側の端部から後方（つまり、長手方向内方）に延在している。接合部１４ｂは、その下端側の一部を除いて側外板１１の前端部に外側から重ね合わされている。ここで、側外板１１と隅柱５とはスポット溶接により接合されており、ガイド板１４と側外板１１とはプラグ溶接により接合されている。これにより、側外板１１の前端部は、ガイド板１４と隅柱５とに挟まれてガイド板１４より内側に位置することになる。
【００２２】
なお、傾斜部１４ａの傾斜面Ｓの斜度は、構体１の前方に連結された車両（以下、単に「前方車両」ともいう、図８の符号３３参照）が左右にヨーイングしたときに構体１の傾斜部１４ａと前方車両の傾斜部１４ａとが当たらないように設定されている。また、傾斜面Ｓの幅は、前方車両が最大限ヨーイングしても前方に傾斜面Ｓしか表出せず、妻外板７が前方車両及び傾斜面Ｓの後ろに隠れるくらいの長さ又はそれ以上であることが好ましい。
【００２３】
このように構成されるガイド板１４の後面には、ガイド板支持部材１５が設けられている。ガイド板支持部材１５は、平面断面視でハット状に形成された板状の部材であり、上下方向に延在している。ガイド板支持部材１５は、本体部分１５ａと、２つのフランジ部１５ｂ，１５ｃを有している。本体部分１５ａは、大略Ｕ字状になっており、その開口をガイド板１４に向けて妻外板７の前面に接合されている。２つのフランジ部１５ｂ，１５ｃは、本体部分１５ａの両端部に繋がっており、そこから傾斜部１４ａに沿って外側に夫々延在している。このように延在する２つのフランジ部１５ｂ，１５ｃは、傾斜面Ｓの裏面、つまり傾斜部１４ａの後面に接合されている。このガイド板支持部材１５は、傾斜部１４ａの先端側に配置されている。このように取付けられたガイド板支持部材１５は、傾斜部１４ａと妻外板７との間に介在してガイド板１４を後から支持し、傾斜部１４ａと共に閉塞空間１６を有する閉断面構造を構成している。これにより、ガイド板１４の剛性が向上し、ガイド板１４の変形が抑えられる。更に、ガイド板１４の剛性を向上させるべく隅柱５の後面には、複数の隅柱支持部材１７が接合されている。
【００２４】
＜隅柱支持部材＞
隅柱支持部材１７は、大略中空の板状の部材であり、図２（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように垂直断面がＵ字状になっている。隅柱支持部材１７は、その開口を側外板１１に向けて隅柱５と側けた１３との間に配置されており、前端が隅柱５の後面、後端が側けた１３に接合されている。本実施形態では、側けた１３である幕帯２０（図２参照）及び腰帯２１（図３参照）に夫々対応させて２つの隅柱支持部材１７が配置され、前記幕帯２０及び腰帯２１に夫々接合されている。このように隅柱支持部材１７は、ガイド板支持部材１５と側けた１３との間に介在して隅柱５を後方（つまり、長手方向内方）から支持している。なお、隅柱支持部材１７の車幅方向内側の側面は、隅柱５から側けた１３に向かって車幅方向外側に傾斜している。
【００２５】
＜その他の構成＞
幕帯２０及び腰帯２１は、脆弱部１３ａを有している。このような脆弱部１３ａを設けることにより、ガイド板支持部材１５に大きな荷重を受けたときに幕帯２０及び腰帯２１が車幅方向外側に屈曲するようになっている。つまり、幕帯２０及び腰帯２１は、脆弱部１３ａが残余の部分より車幅方向外側に押し出されるように折れ曲るようになっている。本実施形態において、脆弱部１３ａは、車幅方向内側に開口して長手方向に延在する切欠きである。なお、脆弱部１３ａは、幕帯２０及び腰帯２１の一部分を薄肉にするなど局部的に剛性が下げることによっても実現できる。
【００２６】
＜オフセット衝突＞
以下では、構体１を夫々備えた２つの車両３１，３２がオフセット衝突した場合について図２、図３及び図８を参照しながら説明する。線路上を相対向して走行する２つの車両３１，３２は、２つの車両３１，３２のうち一方の車両（以下、単に「対向車両」ともいう）３１が線路から脱線し、線路上を走行する他方の車両（以下、単に「走行車両」ともいう）３２と対向車両３１とがオフセット衝突することがある。各車両３１，３２の妻外板７の車幅方向両端部及び隅柱５は、前面がガイド板１４に覆われており、また妻外板７の残余の部分は、前方車両３３，３４及びガイド板１４の後に隠れている。そのため、このオフセット衝突では、妻外板７及び隅柱５が相手側の車両３１，３２と衝突することがなく、各車両３１，３２は、ガイド板１４同士で衝突する（図８（ａ）参照）。
【００２７】
ガイド板１４同士が衝突することで、ガイド板１４に所定の衝突荷重が作用する。しかし、ガイド板１４は、それと共に閉断面構造を構成するガイド板支持部材１５により後方から支持されて補強されている。それ故、ガイド板１４の剛性が向上しており、オフセット衝突時におけるガイド板１４の変形が抑えられている。また、隅柱５は、幕帯２０及び腰帯２１に設けられた隅柱支持部材１７により後方から支持されて補強されている。それ故、従来の鉄道車両の構体よりも隅柱５の剛性が向上しており、オフセット衝突時における隅柱５の変形が抑えられている。
【００２８】
対向車両３１及び走行車両３２は、互いのガイド板１４にて衝突した後、傾斜部１４ａにより互いに相手側の車両３２，３１を自身の車両３１，３２から離れる方向に受け流すことができる。つまり、対向車両３１は、走行車両３２の傾斜部１４ａにより走行車両３２から離れる方向に受け流され、走行車両３２は、対向車両３１の傾斜部１４ａにより対向車両３１から離れる方向に受け流される。このように互いを受け流すことで、対向車両３１及び走行車両３２が受ける衝突荷重を夫々抑えることができ、衝突時に側外板１１と接合部１４ｂとの接合部分に作用する剪断力を抑えることができる。また、剪断力は、傾斜部１４ａにより衝突荷重の一部分を車幅方向に逃すことで抑えられている。このように傾斜部１４ａは、前記接合部分に作用する剪断力を抑えて側外板１１が隅柱５から剥がれることを防いでいる。
【００２９】
更に、車幅方向に衝突荷重を逃がすことで、その逃した力によりガイド板１４が側外板１１の前端部を隅柱５に押し付ける。これにより、衝突時において、側外板１１が隅柱５から剥がれることが更に抑制される。また、側外板１１がガイド板１４の接合部１４ｂと隅柱５とによって挟まれているので、側外板１１が隅柱５及びガイド板１４から剥がれにくくなっている。
【００３０】
なお、上述する剥がれ抑制及び防止効果を奏するためには、対向車両３１及び走行車両３２が共に構体１を備えていることが望ましいが、対向車両３１及び走行車両３２のうち少なくとも一方が本実施形態の構体１を備えていればよい。
【００３１】
衝突後、対向車両３１及び走行車両３２は、傾斜部１４ａによりガイド板１４がぶつからない位置まで離され、相手側の車両３１，３２の接合部１４ｂに沿って相対向する方向に進行する。側外板１１の前端部は、接合部１４ｂより内側に配置されている。従って、対向車両３１及び走行車両３２は、相手側の側外板１１の前端部に直接当たることなく、対向車両３１及び走行車両３２が相手側の側外板１１を引っ掛けて隅柱５から剥がすようなことがない。このように、接合部１４ｂを外側から側外板１１の前端部に重ね合わせることで、対向車両３１及び走行車両３２が相手側の側外板１１の前端部を引っ掛けて隅柱５から剥がしてしまうことを防ぐことができる。
【００３２】
また、衝突の際、側けた１３は、そこに形成された脆弱部１３ａにより車外側に拉げる。そうすると、側外板１１の前端部が車内側へと向き、更に対向車両３１から離れる。これにより、対向車両３１が更に側外板１１の前端部を引っ掛けにくくなり、対向車両３１がその前端部を隅柱５から剥がすことを更に抑制できる。
【００３３】
また、オフセット衝突する対向車両３１は、脱線することで走行車両３２より低い位置から走行車両３２に衝突する（図８（ｂ）参照）。そのため、オフセット衝突時、走行車両３２の台枠２が対向車両３１の台枠２より高いところに位置する。台枠２の上下芳香の中央付近までガイド板１４を延長すること（図１参照）で剛性が高い台枠２が相手側の隅柱５に直接当たることを防いでいる。これにより、オフセット衝突時における対向車両３１の隅柱５の損傷を抑えることができる。
【００３４】
［第２実施形態］
本発明に係る第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａの構成は、第１実施形態の鉄道車両の構体１の構成に類似している。以下では、第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａの特有の構成についてだけ説明し、第１実施形態の鉄道車両の構体１と同じ構成については、同一の符合を付して説明を省略する。
【００３５】
第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａは、図４に示すように妻外板７Ａに窓７ｂが形成され、桟部材１０Ａが車幅方向だけでなく上下方向にも延在している。妻外板７Ａの左右両端部に夫々接合された隅柱５Ａは、図５（ａ）に示すように、左右に延在して妻外板７Ａに接合される部分５ａと、この左右に延在する部分５ａに一端が接合され、他端が前後に延在して側外板１１に接合される部分５ｂとで２つに分割でき、これら２つの部分５ａ，５ｂを接合することによって組立てられるように構成されている。なお、隅柱５Ａの左右に延在する部分５ａは、いわゆるＺ形鋼により構成されており、妻外板７Ａ側の端部が妻外板７Ａよりも車内側に位置する。妻外板７Ａ及び隅柱５Ａには、Ｚ形鋼である受け金２２の両端部が夫々接合され、この受け金２２を介して妻外板７Ａ及び隅柱５Ａが接合されている。なお、本発明において「接合」とは、このような受け金２２を介して間接的に接合されていることも含む。このように接合することで、妻外板７Ａと隅柱５Ａとの間の前後の隙間が受け金２２によって埋められ、それらの間に上下方向に延びて後方に凹む凹所２３が形成される。この凹所２３には、妻外板７Ａと隅柱５Ａとをボルトにより締結する際に、ボルトの頭部を収容しておく座ぐりのようなものである。
【００３６】
このように隅柱５Ａを２つに分割することで、隅柱５Ａの前後に延在する部分５ｂと左右に延在する部分５ａとを妻外板７Ａ及び側外板１１を台枠２に組み付けた後に接合することができる。それ故、隅柱５Ａの各部分を側外板１１及び妻外板７Ａに予め接合しておくことができ、妻外板７Ａ及び側外板１１に対する隅柱５Ａの取付けが容易である。
【００３７】
また、側外板１１の内側には、幕帯２０及び腰帯２１よりも高さ（本実施形態では、車幅方向の長さ）が低い複数の側けた１３が上下方向に間隔をあけて設けられており、側柱１２Ａがこれらの側けた１３に掛け渡すように設けられている。また、側けた１３には、支持板２４が夫々設けられている。
【００３８】
隅柱支持部材である支持板２４は、大略Ｌ字状になっており、隅柱５Ａより車内側に配置されている。支持板２４の前後に延在する部分は、側けた１３の側柱１２Ａよりも前方の部分、つまり側けた１３の前端部に接合され、支持板２４の左右に延在する部分は、隅柱５Ａの妻外板７Ａ側の端部に接合されている。隅柱５Ａと支持板２４との間に支持部材２５が設けられている。支持部材２５は、断面ハット状になっている。支持部材２５は、両側のフランジ２５ａ，２５ｂが隅柱５Ａの左右に延在する部分に接合され、支持部材２５のウェブ２５ｃが支持板２４に接合されて、隅柱５Ａを後から支持して補強している。これにより、衝突時に隅柱５Ａが拉げることを抑制することができ、衝突した後もガイド板１４による受け流しを機能させることができる。
【００３９】
更に、支持板２４には、図５（ａ）及び（ｂ）に示すような補強部材２６が設けられている。補強部材２６は、支持板２４の隅の形状に合わせて平面視で略直角三角形に形成されており、その断面がＵ字状になっている。補強部材２６は、その平面視で直交する２つの面が支持板２４の左右に延在する部分及び前後に延在する部分に向かって開口するように支持板２４の車内側の隅に配置され、それらの２つの面が支持板２４の左右に延在する部分及び前後に延在する部分に夫々接合されている。このように配置された補強部材２６は、支持板２４を補強してそれが拉げることを防いでいる。これにより、衝突時に支持板２４と共に隅柱５Ａが後方へと拉げられることが抑制され、衝突した後もガイド板１４による受け流しを機能させることができる。
【００４０】
第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａは、その他、第１実施形態の鉄道車両の構体１と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
［第３実施形態］
本発明に係る第３実施形態の鉄道車両の構体１Ｂの構成は、第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａの構成に類似している。以下では、第３実施形態の鉄道車両の構体１Ｂの特有の構成についてだけ説明し、第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａと同じ構成については、同一の符合を付して説明を省略する。後述する第４実施形態の鉄道車両の構体１Ｃについても同様である。
【００４２】
本発明に係る第３実施形態の鉄道車両の構体１Ｂでは、図６に示すように、第２実施形態の鉄道車両の構体１Ａの支持部材２５及び補強部材２６が備わっていない。支持板２４は、隅柱５Ａと共に閉断面構造を構成し、隅柱５Ａの剛性を向上させている。これにより、隅柱５Ａが拉げることを抑えることができ、衝突した後もガイド板１４による受け流しを機能させることができる。
【００４３】
第３実施形態の鉄道車両の構体１Ｂは、その他、第２実施形態の鉄道車両の構体１と同様の作用効果を奏する。
【００４４】
［第４実施形態］
第４実施形態の鉄道車両の構体１Ｃでは、図７（ａ）に示すように、隅柱５Ａの左右方向に延在する部分に支持板２４Ｃの左右に延在する部分が接合されている。これにより、隅柱５Ａが支持板２４Ｃにより支持されて補強されている。これにより、隅柱５Ａが拉げることを抑えることができ、衝突した後もガイド板１４による受け流しを機能させることができる。
【００４５】
また、支持板２４Ｃには、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３実施形態の構体１Ｂと同様に補強部材２６が設けられており、衝突時における支持板２４Ｃの屈曲を防ぎ、衝突時に支持板２４Ｃと共に隅柱５Ａが後方へと拉げられることが抑制される。これにより、衝突した後もガイド板１４による受け流しを機能させることができる。
【００４６】
［その他の実施形態］
本実施形態では、側構体４及び隅柱５，５Ａの下裾が内側に窄んでいるが、直線的な形状であってもよい。更に、本実施形態では、複数の側けた１３を側外板１１の内面に設けて側外板１１を補強しているが、前後方向に延在する複数の凸状部が形成された内プレートを側外板１１の内側に設けて側外板１１を補強してもよい。また、支持部材２５もまた、前述のような形状に限定されず、環状の部材や中実の部材であってもよく、隅柱５を後方から支持できればよい。そして、支持板２４，２４Ｃは、上述するような形状に限定されず、隅柱５Ａと同様に台枠２からアーチ桁６まで延在する板部材であってもよい。側柱１２も同様である。
【００４７】
本実施形態における構体１は、シングルスキン構造が適用されるステンレス鋼製の車両だけでなく、ダブルスキン構造が適用されるアルミニウム合金製の車両にも適用することができ、車両の材質は問わない。また、接合方法も、本実施形態のものに限定されない。また、本実施形態では、各部材を溶接等により接合しているが、ボルト等の締結部材で２つの部材を接合しても同様の作用効果を奏する
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、鉄道車両の構体構造に関するものであり、特に、オフセット衝突時の衝撃を緩和する対策を施す必要がある鉄道車両の構体構造に適用することができる
【符号の説明】
【００４９】
１，１Ａ〜１Ｃ  鉄道車両
２  台枠
５，５Ａ  隅柱
７，７Ａ  妻外板
１１  側外板
１３  側けた（骨部材）
１３ａ  脆弱部
１４  ガイド板
１４ａ  傾斜部
１４ｂ  接合部
１５  ガイド板支持部材
１７  隅柱支持部材
２０  幕帯
２１  腰帯
２４，２４Ｃ  支持板
２５  支持部材
２６  補強部材
【図１】
2011021323.tif 000003
【図２】
2011021323.tif 000004
【図３】
2011021323.tif 000005
【図４】
2011021323.tif 000006
【図５】
2011021323.tif 000007
【図６】
2011021323.tif 000008
【図７】
2011021323.tif 000009
【図８】
2011021323.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月5日(2012.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の車幅方向両端部に夫々位置している側外板と、
前記車体の長手方向両端部に夫々位置している妻外板と、前記車体の四隅に夫々位置し、隣接する前記側外板と前記妻外板とに接合されている隅柱とを含む妻構体と、
前記隅柱より長手方向及び車幅方向外方に配置されているガイド部材と、
前記隅柱を長手方向内方から支持している隅柱支持部材と、を備え、
前記ガイド部材は、前記隅柱の長手方向外方において前記側外板に向かって長手方向内方に傾斜している傾斜部と、該傾斜部に繋がって長手方向に延在し、前記側外板の前端部を覆う被覆部とを有している、鉄道車両の構体構造。
【請求項２】
前記ガイド部材と前記隅柱との間に配置され、前記ガイド部材を長手方向内方から支持しているガイド支持部材を更に備えている、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項３】
車両幅方向外方から内方に向けて、前記ガイド部材、前記側外板、前記隅柱の順で配置されて接合されている、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項４】
前記側外板の内側に設けられ、前記長手方向に延在している骨部材を更に備え、
前記隅柱支持部材は、前記骨部材に接合されている、請求項１に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項５】
前記骨部材は、前記長手方向の衝撃を受けると前記車幅方向外側に折れ曲る脆弱部を有している、請求項４に記載の鉄道車両の構体構造。
【請求項６】
前記骨部材は、幕帯又は腰帯である、請求項４に記載の鉄道車両の構体構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の鉄道車両の構体構造は、車体の車幅方向両端部に夫々位置している側外板と、前記車体の長手方向両端部に夫々位置している妻外板と、前記車体の四隅に夫々位置し、隣接する前記側外板と前記妻外板とに接合されている隅柱とを含む妻構体と、前記隅柱より長手方向及び車幅方向外方に配置されているガイド部材と、前記隅柱を長手方向内方から支持している隅柱支持部材と、を備え、前記ガイド部材は、前記隅柱の長手方向外方において前記側外板に向かって長手方向内方に傾斜している傾斜部と、該傾斜部に繋がって長手方向に延在し、前記側外板の前端部を覆う被覆部とを有しているものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の鉄道車両の構体を前方から見た正面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す切断線Ａ−Ａで切断した構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図２（ａ）に示す切断線Ｃ−Ｃで切断したときの拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、図１に示す切断線Ｂ−Ｂで切断した構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図３（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄで切断したときの拡大断面図である。
【図４】本発明に係る第２乃至４実施形態の鉄道車両の構体を前方から見た正面図である。
【図５】図４に示す切断線Ｅ−Ｅで切断した構体の一部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図６】本発明に係る第３実施形態の鉄道車両の構体を図４に示す切断線Ｅ−Ｅで切断したときの構体の一部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明に係る第４実施形態の鉄道車両の構体を図４に示す切断線Ｅ−Ｅで切断したときの構体の一部分を拡大して示す拡大断面図であり、（ｂ）は、その構体の一部分を図７（ａ）に示す矢符Ｇの方向に見たときの拡大図である。
【図８】相対向して走行する２つの鉄道車両がオフセット衝突した時の状態を示す図であり、（ａ）がオフセット衝突する時の鉄道車両を上から見た平面図であり、（ｂ）がオフセット衝突する鉄道車両を側面から見た図である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、オフセット衝突する対向車両３１は、脱線することで走行車両３２より低い位置から走行車両３２に衝突する（図８（ｂ）参照）。そのため、オフセット衝突時、走行車両３２の台枠２が対向車両３１の台枠２より高いところに位置する。台枠２の上下方向の中央付近までガイド板１４を延長すること（図１参照）で剛性が高い台枠２が相手側の隅柱５に直接当たることを防いでいる。これにより、オフセット衝突時における対向車両３１の隅柱５の損傷を抑えることができる。
【国際調査報告】
2011021323.tif 000011
2011021323.tif 000012
2011021323.tif 000013
2011021323.tif 000014